Los polímeros juegan un papel fundamental en nuestra vida diaria, pero también conllevan un mayor riesgo de incendio. Los retardantes de llama eficientes son clave para garantizar la seguridad de las personas y proteger los bienes de los peligros de incendios accidentales.

La industria de los polímeros ha recurrido a los retardantes de llama para reducir el impacto de los incendios provocados por polímeros altamente inflamables. Sin embargo, Los retardadores de llama convencionales, como los compuestos halogenados, tienen algunos inconvenientes graves, como la persistencia ambiental y la toxicidad. Qué es más, su uso está actualmente limitado por el reglamento REACH de la Comisión Europea relativo al registro, evaluación, autorización y restricción de productos químicos.

El desarrollo de nanomateriales resistentes al fuego para mejorar las propiedades mecánicas y térmicas se considera uno de los desafíos más prometedores en el dominio del retardo de la llama. El proyecto NOFLAME, financiado con fondos comunitarios, "abrió la puerta a enfoques novedosos en materia de retardancia de llama y comprensión de la degradación de polímeros, expandiendo así la aplicación de polímeros a nanomateriales, ", dice la coordinadora Dra. Katharina Landfester." Junto con su respeto al medio ambiente (retardadores de llama sin halógenos) y su competitividad económica, estos materiales comenzarán a atraer interés comercial ".

Resolución de dispersión de nanomateriales

Los socios del proyecto sintetizaron nanocontenedores novedosos para resolver los problemas de mala dispersión y baja adhesión interfacial de nanomateriales inorgánicos e híbridos. Esto los haría adecuados para aplicaciones ignífugas, particularmente con la encapsulación de compuestos ignífugos orgánicos e inorgánicos. "Dará lugar a nuevas aplicaciones, donde la aplicación de conchas orgánicas está limitada por su baja estabilidad térmica y alta inflamabilidad, "explica el Dr. Landfester.

"La capacidad de encapsular una amplia gama de sustancias hace que los nanocontenedores sean muy deseables en el desarrollo de nanomateriales multifuncionales para aplicaciones futuras, "Señala el Dr. Landfester. La encapsulación de ceras de parafina, un material de almacenamiento de energía térmica para edificios, es un ejemplo de ello.

Los científicos lograron una alta estabilidad de la emulsión durante meses sin la adición de ningún lipófobo. Observaron que el uso de un microfluidizador para la homogeneización proporcionó una distribución del tamaño de partícula más uniforme y dio una mayor estabilidad. repetibilidad y escalabilidad de la emulsión en comparación con el método de ultrasonidos.

Los nanocontenedores incrustados en las matrices poliméricas mostraron una buena dispersión en resinas epoxi, un aumento notable del carbón a 600 ºC y una reducción de la liberación total de calor. Esto significa que los nanocontenedores se queman más lentamente que el material comercial de referencia.

Allanando el camino para nanocontenedores ignífugos

Los hallazgos muestran que los nanocontenedores sintetizados mejoraron la estabilidad térmica y disminuyeron la inflamabilidad cuando se embebieron en resinas epoxi. "NOFLAME dará como resultado directamente una mejor comprensión de los mecanismos retardadores de llama y la dispersión de estructuras poliméricas por parte de otros investigadores en nanomateriales retardadores de llama y ciencia coloidal, "Explica el Dr. Landfester.

Los esfuerzos de investigación también han contribuido al conocimiento de la ampliación de la miniemulsión polimérica a través de un microfluidizador. El equipo del proyecto está realizando actualmente estudios de escala de nuevos materiales para bioaplicaciones. "Nuestra investigación tendrá un impacto importante en la industria de los polímeros porque las empresas están buscando activamente cambiar sus retardadores de llama convencionales por otros menos tóxicos que estén en línea con REACH, "concluye el Dr. Landfester.